FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA IX OLIMPÍADA DE QUÍMICA DA LIBERATO – OQL DATA: 09/08/2014 CATEGORIA: EM1 Nº DE INSCRIÇÃO: INFORMAÇÕES Escrever o NÚMERO DE INSCRIÇÃO na grade de respostas e nas folhas de respostas das questões descritivas. Ao término da prova entregar somente a grade de respostas e as folhas de respostas das questões descritivas. A prova é constituída de 20 questões que devem ser respondidas com tinta azul ou preta e sem rasuras. As 15 primeiras questões são testes de escolha simples (escolher apenas uma alternativa) e devem ter suas respostas marcadas na grade que se encontra na folha de respostas, sem rasuras. Para cada questão CORRETA será atribuído 0,4 ponto. As questões numeradas de 16 a 20 são descritivas e devem ser respondidas na folha de respostas. PARTE 1 – TESTES DE ESCOLHA SIMPLES Questão 1: Um metal apresenta as seguintes propriedades: I. É maleável. II. É brilhante. III. Perde brilho quando em contato com o ar. IV. Reage violentamente com a água. V. Combina-se com o cloro. VI. É inodoro. VII. Queima ao ar quando aquecido. 0 VIII. Funde-se a 62,3 C. 3 IX. Tem densidade igual a 0,86 g/cm . Assinale a opção que contém todas as propriedades que representam fenômeno químico: a) I, III, VIII e IX b) II, IV, V e VIII c) III, IV, V e VII d) IV, V, VII e VIII e) IV, V, VI e VII Questão 2: Considere as proposições abaixo: I. Um líquido puro entra em ebulição quando a pressão de seus vapores se iguala à pressão atmosférica. II. A temperatura de ebulição de um líquido puro aumenta com a diminuição da pressão atmosférica. III. No processo de solidificação de uma solução de cloreto de sódio (sal de cozinha), a temperatura se mantém constante. É (são) verdadeira(s): a) Somente I e II b) Somente II e III c) Somente I e III d) Somente I e) Somente II 1 OQL 2014 EM1 Questão 3: Observe as duas distribuições eletrônicas abaixo, para átomos neutros: 2 2 6 2 6 1 2 2 6 2 6 1 X. 1s 2s 2p 3s 3p 4s Y. 1s 2s 2p 3s 3p 6s I. É necessário fornecer energia para se obter a configuração Y, a partir da configuração X. II. A configuração X representa o átomo de potássio, em seu estado fundamental. III. As configurações X e Y representam distribuições eletrônicas de elementos diferentes. IV. É necessário fornecer menos energia para remover um elétron da configuração Y que da configuração X. 1 1 V. Os orbitais 4s e 6s das configurações X e Y apresentam a mesma forma geométrica esférica. As afirmativas corretas são: a) Somente I, II, IV e V b) Somente I, III, IV c) Somente I e III d) Somente II, IV e V e) Todas Questão 4: Analise os itens abaixo sobre modelos atômicos: I. Rutherford enunciou pela primeira vez a teoria da dualidade onda-partícula do elétron, quando propôs o seu modelo planetário do átomo. II. Segundo Bohr, o estado de maior energia do elétron é o mais estável, sendo possível excitar os átomos por absorção de luz ou outros processos. III. Segundo o princípio de exclusão de Pauli, em um mesmo orbital podem existir, no máximo, dois elétrons com spins opostos. Assinale a opção que contém os itens corretos. a) Somente I e II b) Somente I e III c) Somente II e III d) Somente III e) I, II e III Questão 5: Comparando os elementos cálcio e bromo, pode-se afirmar que: a) O raio atômico do bromo é maior, pois ele tem maior número de camadas eletrônicas. b) A energia de ionização do cálcio é maior, pois é mais difícil de retirar um elétron desse elemento do que do bromo. c) O bromo tem maior afinidade eletrônica pois, com a adição de um elétron, ocorre uma maior liberação de energia. d) O bromo é mais eletropositivo, pois, no período, a eletropositividade aumenta com o aumento do número atômico. e) Ambos os elementos têm propriedades químicas semelhantes, pois estão no mesmo período. Questão 6: A molécula de NF3 é polar e a de BCl3 é apolar, apesar de ambas apresentarem moléculas formadas pela combinação de quatro átomos: três ligantes iguais em um átomo central. A explicação para isso está associada ao fato de que a) a molécula de NF3 apresenta ligações polarizadas, enquanto na molécula de BCl3 as ligações são apolares. b) a diferença de eletronegatividade entre os átomos que formam a molécula de NF 3 é maior do que a existente entre os átomos que formam a molécula de BCl3. c) ambas têm a mesma geometria molecular, mas na molécula de NF3 existe um par isolado de elétrons. d) a molécula de NF3 apresenta simetria molecular, enquanto que a molécula de BCl 3 é assimétrica. e) a molécula de NF3 apresenta geometria piramidal trigonal, enquanto que a molécula de BCl 3 é trigonal plana. OQL 2014 EM1 + Questão 7: O íon positivo estável (M ) de um determinado elemento (M) possui a seguinte configuração 2 2 6 eletrônica no estado fundamental: 1s 2s 2p . Com base nesta informação, é correto afirmar que o elemento (M) pertence ao: a) Terceiro período e ao grupo 1 da tabela periódica b) Primeiro período e ao grupo III da tabela periódica. c) Primeiro período da tabela periódica e possui número atômico 11. d) Grupo III da tabela periódica e possui número atômico 10. e) Primeiro período e grupo I da tabela periódica. Questão 8: As ligações existentes em cada um dos casos citados abaixo, na ordem em que se encontram, são: I. átomos de uma molécula de hidrogênio II. átomos de magnésio num cristal de magnésio III. átomos num cristal de óxido de ferro III IV. moléculas de água num cristal de gelo a) Covalente, iônica, metálica, pontes de hidrogênio b) Covalente, metálica, iônica, pontes de hidrogênio c) Iônica, covalente, pontes de hidrogênio, metálica d) Pontes de hidrogênio, metálica, iônica, covalente e) Pontes de hidrogênio, iônica, metálica, covalente Questão 9: Suponha que um agricultor vá fazer uma calagem (aumento do pH do solo por adição de óxido de cálcio). De maneira simplificada, a diminuição da acidez se dá pela interação do óxido de cálcio + com a água presente no solo, gerando hidróxido de cálcio, que reage com os íons H (responsáveis pela acidez do solo), ocorrendo a neutralização do solo. Considere as seguintes equações: I. CaO + 2 H2O → Ca(OH)3 II. CaO + H2O → Ca(OH)2 + 2+ III. Ca(OH)2 + 2 H → Ca + 2 H2O + IV. Ca(OH)2 + H → CaO + H2O O processo de calagem, descrito pode ser representado pelas equações: a) Somente I e II b) Somente I e IV c) Somente II e III d) Somente II e IV e) Somente III e IV Questão 10: No veículo lançador de satélites brasileiro, a reação responsável pela propulsão do foguete é a seguinte: NH4ClO4(s) + Al(s) → Al2O3(s) + N2(g) + HCl(g) + H2O(g). A soma dos menores números inteiros que balanceiam a reação acima é: a) 13 b) 14 c) 30 d) 35 e) 39 OQL 2014 EM1 Questão 11: Em um experimento, soluções aquosas de nitrato de prata e de cloreto de sódio reagem entre si, formando cloreto de prata, sólido branco insolúvel e nitrato de sódio, sal solúvel em água. A massa desses reagentes e a de seus produtos estão apresentados abaixo: Massa das substâncias (g) Reagentes Produtos Nitrato de prata Cloreto de sódio Cloreto de prata Nitrato de sódio 1,699 0,585 X 0,850 Considere que a reação foi completa e que não há reagentes em excesso. Assim sendo, é correto afirmar que a massa de cloreto de prata produzida é: a) 0,585 g b) 1,434 g c) 1,699 g d) 2,284 g e) 0,849 g Questão 12: O elemento X, do terceiro período, que tem maior afinidade eletrônica, combina-se com o elemento Z, do quarto período, que possui menor energia de ionização. A fórmula do composto resultante será: a) ZX b) ZX2 c) Z3X d) ZX3 e) Z2X3 Questão 13: “Inferno Polar – A cidade mais poluída do mundo – Fumaça tóxica e gelo sufocam Norilsk, na longínqua Sibéria”. “Uma mata enegrecida, desfolhada e seca é tudo o que se pode enxergar além do horizonte gelado. De vez em quando, a desolação é quebrada pela visão de riachos de águas vermelhas, da cor da ferrugem que escapa das chaminés das indústrias. Uma densa fuligem róseo-acinzentada paira sobre o planeta. São as marcas deixadas pela Norilsk Nickel, complexo minerador e siderúrgico situado na cidade de Norilsk, 300 quilômetros acima do Círculo Polar Ártico, na região mais remota da Rússia. As três enormes fundições jogam por ano na atmosfera 2,8 milhões de toneladas de dióxido de enxofre, gás liberado pela queima de combustíveis fósseis altamente tóxicos e responsáveis pela chuva ácida na 0 Europa.“ ( revista Galileu- março de 2001 - ano 10 - n 116). Com base no texto, analise as afirmativas abaixo: I. O dióxido de enxofre possui caráter básico, sendo chamado de óxido básico. II. O dióxido de enxofre reage com a água, formando um ácido que cai na forma de chuva. III. Toda chuva é ligeiramente ácida, devido à presença de CO2 na atmosfera. IV. O monóxido de nitrogênio também é um poluente de regiões industriais, pois reage com a água e forma uma chuva ácida na forma de ácido nitroso. Estão corretas somente as afirmativas: a) Somente II e III b) Somente I, II e III c) Somente III e IV d) Somente II e IV e) I, II, III e IV OQL 2014 EM1 Questão 14: Assinale o grupo de substâncias que apresentam apenas ligações covalentes polares: a) NaCl, K2O, Al2O3, H3PO4 b) CaC2O4, HNO3 , CaCO3, CHCl3 c) CO2, CHCl3, CCl4, Cl2 d) NH3, HCl, H2SO4, H2O e) CO2, CCl4, KNO2, PH3 Questão 15: A sacarose (C12H22O11), o açúcar comum comercial, é normalmente encontrada no estado sólido e cristalino. É usada para alterar (adoçar) o gosto de bebidas e alimentos. É encontrada em abundância em muitas plantas, principalmente na cana-de-açúcar e na beterraba. Devido a essa alta concentração de sacarose (15 % a 20 %) e também às condições climáticas favoráveis ao plantio, o Brasil produz o açúcar a partir da cana-de-açúcar. Já nos Estados Unidos, a maior parte da produção vem da beterraba. Considerando uma embalagem que contém 6,84 g desse açúcar, a quantidade de matéria presente na mesma é igual a: a) 0,02 b) 0,20 c) 0,50 d) 5,00 e) 20,00 PARTE 2 – QUESTÕES ANALÍTICO-EXPOSITIVAS: Questão 16: Desde a sua descoberta, o petróleo tornou-se indispensável à civilização. Dentre suas inúmeras aplicações, destacam-se: obtenção de combustíveis; pavimentação de estradas (asfalto), como matéria-prima para a indústria petroquímica para obtenção de plásticos, fibras, borrachas, dentre outros. O petróleo, em seu estado natural e à temperatura ambiente, é uma dispersão de sólidos e gases em uma fase líquida, cujas características variam grandemente de acordo com o campo produtor. Devido a 3 3 isso, sua densidade varia entre 0,75 g/cm , quando os constituintes forem mais leves, até 1,0 g/cm , para os mais pesados. Os hidrocarbonetos são os principais constituintes. Destacam-se também, compostos sulfurados, oxigenados, nitrogenados e organometálicos. Dentre os compostos gasosos inorgânicos, o gás sulfídrico é o mais comumente encontrado. Depois do C e do H, o S é o elemento mais abundante. Dentre os metais de maior incidência destacam-se o Ni e o V. Baseando-se somente no texto acima, resolva as questões abaixo: a) Considerando um petróleo de constituintes leves, expressar sua densidade em kg/L. 3 b) Determinar o volume, em m , ocupado por 150 kg de petróleo leve. c) Dê a geometria e a fórmula molecular do gás mencionado no texto. d) Sobre os metais citados no texto: Qual é o nome daquele de maior raio atômico? Qual o nome do mais eletronegativo? e) Considerando o elemento de maior abundância no petróleo, indique o seu subnível mais energético. Questão 17: Frequentemente tem-se recorrido à exumação de ossadas para investigação policial e arqueologia. Os ossos que restaram após um longo período de sepultamento, resistiram à ação do tempo, por serem constituídos, principalmente, por um tipo de fosfato de cálcio, muito estável, de fórmula genérica Ca10(PO4)6(OH)x. a) Determine o valor de X indicado na fórmula acima. b) Dê a fórmula dos íons que compõem este fosfato. c) Dê a fórmula e o nome do ácido e da base formados pelos íons que compõem o fosfato acima. d) Se o cálcio for substituído pelo sódio, no composto determinado na alternativa a, qual será a fórmula química do novo composto? OQL 2014 EM1 Questão 18: Para cada desenho abaixo, dê o nome dos materiais de laboratório indicado: Operação 1: 1) 2) 3) 4) 5) Operação 2: 6) 7) 8) Questão 19: Considerando as montagens acima, indique o nome de cada operação e para qual tipo de mistura ela pode ser utilizada. Questão 20: As informações a seguir referem-se a uma sequência de reações. Faça o balanceamento de cada uma delas, escrevendo as fórmulas das substâncias. Dados: B é um ácido que participa no processo digestivo e C é o principal constituinte do sal de cozinha. Reação I: A + B → ácido carbônico + C Reação II: B + D → C + E Reação III: D + F → hidróxido férrico + C Reação IV: Peróxido de hidrogênio + calor → E + oxigênio Boa Prova!